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光场包含强度、偏振、频率、相位等多个维度的信息，同时探测光的强度、偏振和光谱信息至关重要。传统的光电探测器仅限于测量光强度，现有的偏振和光谱探测器通常通过在时间或空间上集成多个偏振或波长敏感元件来增强探测能力。此外，目前的偏振和光谱探测器通常仅能测量固定波长下的强度和偏振或者均匀偏振下的强度和波长信息。在自然界的很多场景中，光场可能携带高维度信息：即在宽光谱范围内携带任意变化的偏振和强度信息，然而现有探测器难以实现对这种信息的探测。

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